C#异常记录[编辑 | 编辑源代码]

异常记录是C#异常处理中至关重要的实践，它指在捕获异常时将错误信息持久化存储（如日志文件、数据库或监控系统），以便后续分析和调试。良好的异常记录能帮助开发者快速定位问题根源，并改进系统稳定性。

核心概念[编辑 | 编辑源代码]

在C#中，异常记录通常通过以下方式实现：

使用 try-catch 块捕获异常
记录异常的详细信息（消息、堆栈跟踪、上下文数据）
将记录写入持久化存储

基本语法示例[编辑 | 编辑源代码]

try
{
    // 可能抛出异常的代码
    int result = 10 / int.Parse("0");
}
catch (Exception ex)
{
    // 基础异常记录
    Console.WriteLine($"发生异常: {ex.Message}");
    File.AppendAllText("error.log", $"[{DateTime.Now}] 异常: {ex}\n");
}

输出示例：

发生异常: Attempted to divide by zero.

详细实现方法[编辑 | 编辑源代码]

1. 结构化日志记录[编辑 | 编辑源代码]

推荐使用 ILogger 接口（Microsoft.Extensions.Logging）实现结构化记录：

using Microsoft.Extensions.Logging;

class Program
{
    static void Main()
    {
        ILoggerFactory factory = LoggerFactory.Create(builder => 
            builder.AddFile("app.log"));
        
        ILogger logger = factory.CreateLogger<Program>();
        
        try
        {
            File.ReadAllText("nonexistent.txt");
        }
        catch (FileNotFoundException ex)
        {
            logger.LogError(ex, "文件未找到: {FileName}", "nonexistent.txt");
        }
    }
}

日志文件内容示例：

2023-11-20 14:30:45 [Error] 文件未找到: nonexistent.txt
System.IO.FileNotFoundException: Could not find file '...'
   at System.IO.File.ReadAllText(String path)

2. 异常上下文增强[编辑 | 编辑源代码]

通过 Exception.Data 属性添加上下文信息：

try
{
    var user = GetUserById("invalid_id");
}
catch (Exception ex)
{
    ex.Data["UserId"] = "invalid_id";
    ex.Data["RequestTime"] = DateTime.UtcNow;
    logger.LogError(ex, "用户查询失败");
}

最佳实践[编辑 | 编辑源代码]

记录层级建议[编辑 | 编辑源代码]

数学表示[编辑 | 编辑源代码]

异常记录的信息量可表示为： $I_{e x c e p t i o n} = \sum_{i = 1}^{n} (w_{i} \cdot l o g_{2} (v_{i}))$ 其中：

$w_{i}$ = 信息类型权重
$v_{i}$ = 信息值

实际案例[编辑 | 编辑源代码]

案例：Web API异常处理[编辑 | 编辑源代码]

// ASP.NET Core 示例
public class UsersController : ControllerBase
{
    private readonly ILogger<UsersController> _logger;

    [HttpGet("{id}")]
    public IActionResult GetUser(string id)
    {
        try
        {
            var user = _userService.GetUser(id);
            return Ok(user);
        }
        catch (UserNotFoundException ex)
        {
            _logger.LogWarning(ex, "用户未找到: {UserId}", id);
            return NotFound();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            _logger.LogError(ex, "获取用户时发生错误");
            return StatusCode(500);
        }
    }
}

异常记录系统架构[编辑 | 编辑源代码]

高级主题[编辑 | 编辑源代码]

性能考量[编辑 | 编辑源代码]

异步记录：使用 LogAsync 方法避免阻塞
批量写入：对于高频异常，采用缓冲写入策略
敏感信息过滤：避免记录密码等敏感数据

自定义异常记录器[编辑 | 编辑源代码]

实现自定义 ILoggerProvider：

public class DatabaseLoggerProvider : ILoggerProvider
{
    public ILogger CreateLogger(string categoryName)
    {
        return new DatabaseLogger();
    }
    
    public void Dispose() { }
}

public class DatabaseLogger : ILogger
{
    public void Log<TState>(LogLevel logLevel, EventId eventId, 
        TState state, Exception exception, Func<TState, Exception, string> formatter)
    {
        // 实现数据库写入逻辑
    }
}

总结[编辑 | 编辑源代码]

异常记录是诊断系统问题的关键工具
应记录足够的上下文信息（但避免敏感数据）
根据异常严重程度选择适当的日志级别
考虑使用成熟的日志框架（如Serilog/NLog）而非直接写文件